【題目】目前汽車尾氣中的NO處理有以下幾種方法:
(1)在汽車排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器。NO和CO氣體均為汽車尾氣的成分,這兩種氣體在催化轉(zhuǎn)換器中發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H 。
①已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ·mol-1,C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5 kJ·mol-1,2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3=-221kJ·mol-1,則△H=______。
②一個(gè)興趣小組對(duì)某汽車?yán)鋯?dòng)時(shí)的尾氣催化處理過(guò)程中CO、NO百分含量隨時(shí)間變化如圖1所示,前0﹣10s 階段,CO、NO百分含量沒(méi)明顯變化的原因是_____________________。同時(shí)該小組在固定容積為2L的密閉容器中通入NO和CO各2mol進(jìn)行反應(yīng),n(CO2)隨溫度(T)、壓強(qiáng)(P)和時(shí)間(t)的變化曲線如圖2所示,圖中的曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對(duì)應(yīng)反應(yīng)從開(kāi)始到平衡時(shí)用CO2表示的平均反應(yīng)速率分別為v(Ⅰ)、v(Ⅱ)、v(Ⅲ),則三者大小關(guān)系為______________。
(2)活性炭也可用于處理汽車尾氣中的NO。在1L恒容密閉容器中加入0.1000molNO和2.030mol固體活性炭,生成CO2、N2兩種氣體,在不同溫度下測(cè)得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量以及容器內(nèi)壓強(qiáng)如下表:
活性炭/mol | NO/mol | CO2/mol | N2/mol | P/MPa | |
200℃ | 2.000 | 0.0400 | 0.0300 | 0.0300 | 3.93 |
X | 2.005 | 0.0500 | 0.0250 | 0.0250 | 4.56 |
容器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C(s) +2NO(g) CO2(g) +N2(g);根據(jù)上表數(shù)據(jù),并判斷X_____200℃(用“>”、“<“或“=”填空),計(jì)算反應(yīng)體系在200℃時(shí)的平衡常數(shù)Kp=_____(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù))。
(3)用間接電化學(xué)法除去NO的過(guò)程,如圖所示。已知電解池的陰極室中溶液的pH在4~7之間,B極為_________(填“陽(yáng)極”或“陰極”);寫(xiě)出A極的電極反應(yīng)式:____________。
【答案】-746.5 溫度低,催化劑活性低,反應(yīng)速率慢 v(Ⅰ)> v(Ⅲ)> v(Ⅱ) > 0.5625 陽(yáng)極 2HSO3- +2H+ +2e-=S2O42-+2H2O
【解析】
(1)①根據(jù)蓋斯定律計(jì)算2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H;②根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素分析;汽車?yán)鋯?dòng)時(shí)溫度低,反應(yīng)速率慢;根據(jù)曲線的拐點(diǎn)時(shí)間來(lái)確定化學(xué)反應(yīng)速率的大。唬2)同體積、同物質(zhì)的量,氣體壓強(qiáng)隨溫度升高而增大;根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算Kp;(3)A極HSO3-S2O42-,硫元素化合價(jià)降低,A為陰極,B為陽(yáng)極。
(1)① Ⅰ、N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ·mol-1;
Ⅱ、C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5 kJ·mol-1;
Ⅲ、2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3=-221kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律Ⅱ×2-Ⅰ-Ⅲ得2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=(-393.5)×2-180.5+221=-746.5 kJ·mol-1;
②汽車?yán)鋯?dòng)時(shí)溫度低,催化劑活性低,反應(yīng)速率慢,所以前0﹣10s 階段,CO、NO百分含量沒(méi)明顯變化;根據(jù)圖象中達(dá)到平衡所用時(shí)間,可知反應(yīng)速率v(Ⅰ)> v(Ⅲ)> v(Ⅱ);
(2)同體積、同物質(zhì)的量,氣體壓強(qiáng)隨溫度升高而增大,達(dá)到平衡時(shí),2組實(shí)驗(yàn)氣體的總物質(zhì)的量相同,容器體積相等,溫度越高壓強(qiáng)越大,所以X>200℃;Kp= =0.5625;
(3)A極HSO3-S2O42-,硫元素化合價(jià)降低,A為陰極、B為陽(yáng)極,A極的電極反應(yīng)式為2HSO3- +2H+ +2e-=S2O42-+2H2O。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下表標(biāo)出的是元素周期表的一部分元素,回答下列問(wèn)題:
(1)除稀有氣體外第三周期中原子半徑最小的是_____(填元素符號(hào))
(2)表中用字母標(biāo)出的12種元素中,化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是_____(用元素符號(hào)表示,下同),金屬性最強(qiáng)的是___(用元素符號(hào)表示),屬于過(guò)渡元素的是___(該空格用表中的字母表示)
(3)元素B的單質(zhì)含有的化學(xué)鍵為_____。(填“離子鍵’’、“極性共價(jià)鍵”、“非極性共價(jià)鍵”)
(4)D、F元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物相互反應(yīng)的離子方程式為_____________
(5)為比較元素A和G的非金屬性強(qiáng)弱,用圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去,裝置氣密性良好)。溶液B應(yīng)該選用_____溶液,作用是_________,能說(shuō)明A和G非金屬性強(qiáng)弱的化學(xué)方程式是:________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如下圖所示,將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中,再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液,冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動(dòng)),下列敘述正確的是( )
A. a中鐵釘發(fā)生反應(yīng):Fe-3e-=Fe3+
B. b中鐵釘上發(fā)生還原反應(yīng)
C. a中銅絲上發(fā)生氧化反應(yīng):O2+2H2O+4e-=4OH-
D. b中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一種以石墨和過(guò)渡金屬氧化物做電極材料、以固態(tài)有機(jī)高聚物做電解質(zhì)溶劑的鋰離子電池,放電時(shí)的 總反應(yīng)方程式為:Li(1-x)CoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x<1),其工作原理如圖1所示,圖2是合成有機(jī)高聚物的單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。下列說(shuō)法中,正確的是
A. 放電時(shí),外電路電子由金屬氧化物電極流向石墨電極
B. 充電時(shí),石墨電極作陽(yáng)極,過(guò)渡金屬氧化物作陰極
C. 放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為:LiC6-xe-=Li(1-x)C6+xLi+
D. 圖2所示的兩種單體可通過(guò)縮聚反應(yīng)生成有機(jī)高聚物溶劑
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:2H2+O22H2O。
(1)該反應(yīng)1g氫氣完全燃燒放出熱量121.6kJ,其中斷裂1molH-H鍵吸收436kJ,斷裂1molO=O鍵吸收496kJ,那么形成1molH-O鍵放出熱量____________________。
(2)原電池是直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
I.航天技術(shù)上使用的氫-氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。下圖是氫-氧燃料電池的裝置圖。則:
①溶液中OH-移向________電極(填“a”或“b”)。
②b電極附近pH_____________。(填增大、減小或不變)
③如把H2改為甲烷,則電極反應(yīng)式為:正極:____________________________,負(fù)極:________________________________。
II.將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池,兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)。若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g,工作一段時(shí)間后,取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重,總質(zhì)量為47g,試計(jì)算:產(chǎn)生氫氣的體積___________________________________L。(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖是課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列說(shuō)法正確的是
A. 溶液中的SO42-向銅極移動(dòng)
B. 鋅片為原電池的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)
C. 如果將稀硫酸換成檸檬汁,導(dǎo)線中不會(huì)有電子流動(dòng)
D. 銅片表面有氣泡生成,發(fā)生的反應(yīng)為:2H++2e-=H2↑
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在玻璃圓筒中盛有兩種無(wú)色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極,圓筒內(nèi)還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棒,可以上下攪動(dòng)液體,裝置如右圖。接通電源,陽(yáng)極周圍的液體呈現(xiàn)棕色,且顏色由淺變深,陰極上有氣泡生成。停止通電,取出電極,用攪棒上下劇烈攪動(dòng)。靜置后液體又分成兩層,下層液體呈紫紅色,上層液體幾乎無(wú)色。下列判斷不正確的是( )
A. 原上層液體可能是KI的水溶液,原下層液體可能是CCl4
B. 攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是I2在CCl4中的溶解度大于在水中溶解度,所以絕大部分I2都轉(zhuǎn)移到CCl4中
C. 陰極區(qū)域pH增大的原因是水分子得電子生成了OH—
D. 陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式2H++2e - =H2↑
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】汽車尾氣(含烴類、CO、NO和SO2等)是空氣的主要污染源。治理方法之一是在汽車排氣管上加裝“催化轉(zhuǎn)化器”,使CO和NO反應(yīng)產(chǎn)生可參與大氣循環(huán)的無(wú)毒氣體,促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是
A. CO和NO反應(yīng)生成CO2和N2:2CO+2NO2CO2+N2
B. 汽車改用天然氣為燃料或開(kāi)發(fā)氫能源,都可減少對(duì)空氣的污染
C. 此方法的缺點(diǎn)是由于CO2的增多,會(huì)大大提高空氣的酸度
D. 增大綠化面積,多植樹(shù)造林,可有效控制城市空氣污染
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以NaCl為主要成分的融雪劑會(huì)腐蝕橋梁、鐵軌等鋼鐵設(shè)備。某研究小組探究NaCl溶液對(duì)鋼鐵腐蝕的影響。
(1)將濾紙用3.5%的NaCl溶液潤(rùn)濕,涂上鐵粉、碳粉的混合物,貼在表面皿上。在濾紙上加幾滴檢驗(yàn)試劑,再緩慢加入NaCl溶液至沒(méi)過(guò)濾紙,操作如下所示:
①實(shí)驗(yàn)ⅰ的現(xiàn)象說(shuō)明,得電子的物質(zhì)是_______________________________。
②碳粉的作用是___________________________________________________。
③為了說(shuō)明NaCl的作用,需要補(bǔ)充的對(duì)照實(shí)驗(yàn)是_____________________。
(2)向如圖示裝置的燒杯a、b中各加入30mL 3.5%的NaCl溶液,閉合K,指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。加熱燒杯a,指針向右偏轉(zhuǎn)。
①取a、b中溶液少量,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,a中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,b中無(wú)變化,b中鐵片作________極。
②加熱后,指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因可能是_____________________。
(3)用(2)中圖示裝置探究不同濃度NaCl溶液對(duì)鋼鐵腐蝕的影響,向燒杯a、b中各加入30mL不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)記錄如下表所示。
實(shí)驗(yàn) | a | b | 指針偏轉(zhuǎn)方向 |
I | 0.1% | 0.01% | 向右 |
II | 0.1% | 3.5% | 向左 |
Ⅲ | 3.5% | 飽和溶液 | 向右 |
①Ⅱ中,b中電極發(fā)生的電極反應(yīng)式是_______________________________。
②Ⅲ中,鐵在飽和NaCl溶液中不易被腐蝕。查閱資料可知:在飽和NaCl溶液中O2濃度較低,鋼鐵不易被腐蝕。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:_______________________________。
(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),對(duì)鋼鐵腐蝕有影響的因素是_______________________________。
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